Análisis de flujo y optimización estructural en un filtro de membrana húmeda

Abstract

Hoy día, el desarrollo de proyectos de investigación aplicada e innovación tecnológica, están orientados a la solución de problemas específicos. Es por esto, que el presente proyecto de residencia denominado “Análisis de flujo y optimización estructural en un filtro de membrana húmeda” busca caracterizar y optimizar trayectorias de fluido, parámetros de presión, velocidad y vórtices en el interior de dos prototipos desalinizadores, mediante el uso de software especializado y lograr un diseño final. La importancia de este estudio se debe a que, actualmente se está trabajando de manera experimental generando diversos modelos para concretar una operación funcional, se llega a un punto donde se requiere aplicación de software especializado para caracterizar trayectorias de flujo y simular condiciones de aire circulando al interior de los prototipos con el fin de optimizarlos. Recurrir a soluciones analíticas sería imposible debido a la tremenda complejidad para este tipo de análisis, por lo que se requieren soluciones numéricas que son computadas por ordenadores, estas soluciones se basan en aproximaciones numéricas de las ecuaciones físicas empleadas en la dinámica de fluidos. Este proyecto busca la realización de tres tipos de análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en ingles). En el primero se considera la geometría existente, para referencia de caracterización de trayectorias, parámetros de velocidad y presión en la que opera actualmente el dispositivo; el segundo considera la geometría existente comparativa, en el que se proponen parámetros de entrada y salida de aire; finalmente el tercero considera una geometría modificada, servirá como optimización de trayectorias, cambiando la geometría para mejorar la funcionalidad del dispositivo. La importancia de este tipo de estudio recaen en que el analizar antes un sistema mediante métodos numéricos facilita muchos procesos en la industria, ya que se reducen los costos en pruebas y esto da más oportunidad a muchas personas para realizar dichos análisis. El método de análisis CFD usando SolidWorks-2014, con la herramienta Flow Simulation-2014 para la simulación de fluidos en los prototipos, permitirá una optimización a los parámetros del fluido y sus direcciones. Una vez terminados estos análisis se procederá a una comparativa de los resultados para determinar cuál de los dos prototipos es la mejor alternativa.